게시판 > 질답게시판 > 비열은 물질의 고유값 맞나요?

스테파노 Stefano

15-07-15 14:24

(1) 순서대로 답하도록 하지요.

A1) "고유값" 이라는 것은 "Unique Value"라는 뜻이며 (조건변화에 관계없는) "상수값"을 의미하지는 않습니다.
물의 밀도를 예를들자면.. 물의 밀도는 고유한 값이지만 온도에 따라 달라지지요.

물질의 물성들은 모두 "상태함수"이며 경로에 관계없이 조건이 같으면 같은 "고유한" 값을 나타냅니다. 달나라 갈때 가져갔던 식수의 물성은 지구 귀환 후에도 동일한 물성을 나타내지요

A2) 고유한 값이므로 그 물질이 변하지만 않았다면 1년전 측정했던 비열과 지금 측정하는 비열은 동일한 값을 가질 것입니다. 측정할 때마다 측정하는 기계와 사람에 의한 오차만 달라질수는 있어도 그 물성의 고유값은 예와 변함없이 동일합니다.

A3) "정압비열"은 물체가 일정한 압력상태에서 "<부피가 변화하는 것을 허용하는 조건의 상태>에서 일정량의 물질의 온도를 1도 올리기 위해 소요되는 열량"을 말합니다.

반면에 "정용비열"은 그 물질의 "<부피가 동일한 값을 유지하면서 즉, 밀도 변화가 없는 않는 조건의 상태>에서 일정량의 물질의 온도를 1도 올리기 위해 소요되는 열량"을 말합니다.

고체나 액체의 경우에는 온도나 압력의 변화에 따라 부피의 변화가 기체만큼 크게 변화되는 것이 아니기 때문에 정압비열이나 정용비열은 큰차이를 보이지 않습니다. 기체의 경우 온도가 변화되거나 압력이 변화되면 부피가 크게 변하기 때문에 정용비열은 일정용기에 측정물질을 담아두고 온도변화에 따른 압력변화가 일어나는 상태에서 측정하게 됩니다.

고체나 액체의 경우 온도변화에 따라 부피변화가 기체에 비하여 무시할 만하기 때문에 정압비열이나 정용비열은 거의 같은 수치를 가집니다.

통상적으로 "비열"이라고 하면 "정압비열"을 나타내는데 Cp라는 기호의 p가 바로 "Constant Pressure 조건"이라는 것을 나타내기 위해 사용하는 첨자입니다.

(2) 정압비열은 온도만의 함수..
정압비열이라는 용어자체에 "압력은 고정"이라는 것이 포함되어 있기 때문에 정압비열은 "온도만의 함수"가 되는 셈인데 흔히 정압비열을 아래와 같은 온도만의 함수 Regressing 수식으로 나타냅니다.

Cp = a + bT + cT^2 + dT^3 +.. .......................(1)

그렇다고 해서 "정압비열"은 "압력에 영향을 받지 않는다"라고 인식해서는 안됩니다. A3)에서 설명한 바와 같이 (1)식으로 나타낸 수식은 액상물질이나 고체물질에서는 압력에 관계없이 적용할 수 있지만 기체의 경우 (1)식으로 나타낸 수식은 주로 압력이 <대기압>인 상태에서의 "정압비열"이라고 인식하고 사용해야 합니다.

(3)이상기체의 경우 정압비열과 정용비열의 차는.. 이상기체상수값과 같습니다.

Cp -Cv = R 또는 Cp = Cv + R ...........................(2)

(1) 순서대로 답하도록 하지요.

A1) "고유값" 이라는 것은 "Unique Value"라는 뜻이며 (조건변화에 관계없는) "상수값"을 의미하지는 않습니다. 
물의 밀도를 예를들자면.. 물의 밀도는 고유한 값이지만 온도에 따라 달라지지요.

물질의 물성들은 모두 "상태함수"이며 경로에 관계없이 조건이 같으면 같은 "고유한" 값을 나타냅니다.   달나라 갈때 가져갔던 식수의 물성은 지구 귀환 후에도 동일한 물성을 나타내지요

A2) 고유한 값이므로 그 물질이 변하지만 않았다면 1년전 측정했던 비열과 지금 측정하는 비열은 동일한 값을 가질 것입니다.  측정할 때마다 측정하는 기계와 사람에 의한 오차만 달라질수는 있어도 그 물성의 고유값은 예와 변함없이 동일합니다.

A3) "정압비열"은 물체가 일정한 압력상태에서 "<부피가 변화하는 것을 허용하는 조건의 상태>에서 일정량의 물질의 온도를 1도 올리기 위해 소요되는 열량"을 말합니다.

반면에 "정용비열"은 그 물질의 "<부피가 동일한 값을 유지하면서 즉, 밀도 변화가 없는 않는 조건의 상태>에서 일정량의 물질의 온도를 1도 올리기 위해 소요되는 열량"을 말합니다.

고체나 액체의 경우에는 온도나 압력의 변화에 따라 부피의 변화가 기체만큼 크게 변화되는 것이 아니기 때문에 정압비열이나 정용비열은 큰차이를 보이지 않습니다.  기체의 경우 온도가 변화되거나 압력이 변화되면 부피가 크게 변하기 때문에 정용비열은 일정용기에 측정물질을 담아두고 온도변화에 따른 압력변화가 일어나는 상태에서 측정하게 됩니다.

고체나 액체의 경우 온도변화에 따라 부피변화가 기체에 비하여 무시할 만하기 때문에 정압비열이나 정용비열은 거의 같은 수치를 가집니다.

통상적으로 "비열"이라고 하면 "정압비열"을 나타내는데 Cp라는 기호의 p가 바로 "Constant Pressure 조건"이라는 것을 나타내기 위해 사용하는 첨자입니다.

(2) 정압비열은 온도만의 함수..
정압비열이라는 용어자체에 "압력은 고정"이라는 것이 포함되어 있기 때문에 정압비열은 "온도만의 함수"가 되는 셈인데 흔히 정압비열을 아래와 같은 온도만의 함수 Regressing 수식으로 나타냅니다.

Cp = a + bT + cT^2 + dT^3 +..    .......................(1)

그렇다고 해서 "정압비열"은 "압력에 영향을 받지 않는다"라고 인식해서는 안됩니다.   A3)에서 설명한 바와 같이 (1)식으로 나타낸 수식은 액상물질이나 고체물질에서는 압력에 관계없이 적용할 수 있지만 기체의 경우 (1)식으로 나타낸 수식은 주로  압력이 <대기압>인 상태에서의 "정압비열"이라고 인식하고 사용해야 합니다.

(3)이상기체의 경우 정압비열과 정용비열의 차는.. 이상기체상수값과 같습니다.

Cp -Cv = R   또는 Cp = Cv + R  ...........................(2)